与在溶液中相比，利用固体中的混沌来操纵分子运动来构建高度有序的超分子结构被认为是非常复杂和具有一定的挑战性。
近日，吉林大学杨英威教授报道了利用独特的客体诱导超分子相互作用，开发了一种新设计的柱状[5]芳烃类似物，全甲基Leggero柱[5]-arene MEP[5]L的自下而上固态分子组装方法。
文章要点
1）研究发现，非晶MeP[5]L（MEP[5]Lα）粉末能够有效地吸附某些常见的VOCs（TOl、2-MTP、1-CBU和1BPE），同时伴随着固体分子的堆积从最初的混沌状态向各种含有高度有序连接基的超结构的重排。最重要的是，客体连接基的去除没有破坏有序的分子堆积，但导致了热力学上有利的无连接子超结构的形成，MEP[5]Lβ。
2）X射线单晶衍射、粉末衍射、扫描电镜和热分析证实了这种固态分子组装过程的机理是蒸气诱导的固态分子运动和热触发的结构转变以及捕获的客体连接体的吸附和释放共同作用的结果，其中连接体与MeP[5]L之间的超分子相互作用在构建超结构和从混沌中恢复中起着至关重要的作用。
3）本研究具有以下创新之处：i）提出了一种新的骨架修饰的柱[5]芳烃衍生物MEP[5]L；ii）借助分子间相互作用，实现了从无序到有序的大致可控的自下而上的固态分子组装；iii）热力学上有利的超结构可以由无定形粉末通过相干吸附和解吸过程直接构建。
4）与传统的通过蒸汽吸附进行晶体到晶体的转变相比，目前的体系具有以下吸引人的优点：i）非晶态MeP[5]L可以直接使用，而不需要进一步的晶体生长过程；ii）通过吸收客体蒸汽从无定形态转变到有序的状态提供了一种简便的策略，可以快速促进或恢复非晶态材料的结晶度；iii）晶体到晶体的转变可能更依赖于其初始晶态的孔隙度和结晶度。
参考文献
Jia-Rui Wu, et al, Bottom-Up Solid-State Molecular Assembly via Guest-Induced Intermolecular Interactions, J. Am. Chem. Soc., 2021
DOI: 10.1021/jacs.1c10139
https://doi.org/10.1021/jacs.1c10139
